【正文】 報(bào)警。在有線部分，以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測(cè)能力，聲音和光報(bào)警功能，通過無(wú)線通信模塊和微控制器為基礎(chǔ)的有線報(bào)警控制遠(yuǎn)程火災(zāi)報(bào)警。該項(xiàng)目主要是為了完成任務(wù)，包括：⑴硬件部分：包括傳感器的選擇，無(wú)線模塊，火災(zāi)探測(cè)電路的設(shè)計(jì)，無(wú)線通信和報(bào)警電路設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)的選擇。（2）軟件部分：包括微處理器控制程序的編制和無(wú)線通信的程序。（3）系統(tǒng)的綜合調(diào)試與分析：在軟硬件完成以后，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合的測(cè)試與實(shí)驗(yàn)，分析系統(tǒng)的可靠性與實(shí)用性，調(diào)整系統(tǒng)的不足。第二章 火災(zāi)報(bào)警器的總體方案設(shè)計(jì)本課題從實(shí)現(xiàn)無(wú)線報(bào)警的方式來(lái)設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警器，下面分別對(duì)系統(tǒng)功能要求、系統(tǒng)技術(shù)要求及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案總體闡述。本系統(tǒng)的研制主要包括以下幾項(xiàng)功能：(1)火情探測(cè)功能：為了提高火災(zāi)報(bào)警的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)需要使用各種方法進(jìn)行火災(zāi)探測(cè)。在實(shí)際使用中，根據(jù)不同的防火場(chǎng)所，用戶可以選用溫度探測(cè)法、可燃?xì)怏w檢測(cè)法及煙霧探測(cè)法等合適的火災(zāi)探測(cè)方法，來(lái)有效的探測(cè)火災(zāi)；(2)燈光報(bào)警功能：當(dāng)有火情產(chǎn)生、故障等異常情況發(fā)生時(shí)，報(bào)警器要進(jìn)行燈光報(bào)警。當(dāng)控制器處于火災(zāi)報(bào)警狀態(tài)時(shí)，火警指示燈應(yīng)點(diǎn)亮；(3)無(wú)線數(shù)傳功能：當(dāng)有火災(zāi)報(bào)警、故障等異常情況發(fā)生時(shí)，單片機(jī)要啟動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將探測(cè)器自身引導(dǎo)碼、狀態(tài)碼發(fā)送給無(wú)線通信模塊的發(fā)送端，而接收端再將接收到的編碼傳遞給單片機(jī)進(jìn)行解碼，判斷是否產(chǎn)生火情，并確定是否報(bào)警。 系統(tǒng)的技術(shù)要求在了解這個(gè)系統(tǒng)的工作原理以及功能之后，我們就可以基本確定系統(tǒng)的技術(shù)要求。本系統(tǒng)采用了標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，大大提高了系統(tǒng)的通用性和可靠性。系統(tǒng)采用的單片機(jī)處理器成本都比較低，可以滿足批量生產(chǎn)和各類工程的需求。對(duì)于完整的一個(gè)系統(tǒng)而言，為提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)符合體積小、功耗低、數(shù)傳性能可靠和成本低廉等技術(shù)要求。具體指標(biāo)和參數(shù)如下:(1)體積?。禾綔y(cè)器的體積要盡可能的小，這樣占用的空間才能減少，使用和更換才會(huì)方便；(2)功耗低：系統(tǒng)可以采用三節(jié)5號(hào)干電池供電，電池電量有限，而且無(wú)線發(fā)射模塊消耗電能也比較大，因此有線報(bào)警部分的功耗要盡可能的低才能使系統(tǒng)工作時(shí)間延長(zhǎng)；(3)可靠性高:由于不確定的電磁干擾可能存在在系統(tǒng)工作環(huán)境中，為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的可靠工作，以及減少誤報(bào)次數(shù)，所以選擇的無(wú)線數(shù)傳模塊應(yīng)具備較高的抗干擾性能。 系統(tǒng)的組成及方案設(shè)計(jì)本無(wú)線多功能火災(zāi)報(bào)警器主要由火災(zāi)探測(cè)傳感器電路、單片機(jī)、燈光報(bào)警電路、無(wú)線通信模塊、控制程序和編解碼程序等組成。關(guān)鍵在于火災(zāi)探測(cè)電路的設(shè)計(jì)以及無(wú)線通信部分的程序設(shè)計(jì)。溫度傳感器探測(cè)電路煙霧傳感器探測(cè)電路氣體傳感器探測(cè)電路單片機(jī)處理電路無(wú)線收發(fā)模塊單片機(jī)控制系統(tǒng)蜂鳴器報(bào)警發(fā)光二極管顯示3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)總體電路，左邊從上到下依次為溫度探測(cè)電路、煙霧探測(cè)電路和氣體探測(cè)電路，它們組成了火災(zāi)險(xiǎn)情探測(cè)電路。當(dāng)它們檢測(cè)到有異常情況時(shí)，,，高電平進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行處理。右上部分為單片機(jī)處理器對(duì)信號(hào)處理后通過內(nèi)部程序控制不同的LED燈亮，實(shí)現(xiàn)燈光報(bào)警。右下部分為無(wú)線模塊的數(shù)傳部分，①無(wú)線發(fā)送電路：在單片機(jī)檢測(cè)到前面探測(cè)部分輸入為火災(zāi)異常情況后先進(jìn)行編碼，然后通過數(shù)據(jù)輸出口（TxD)；②無(wú)線接收電路，通過無(wú)線接收模塊J04V接收到無(wú)線發(fā)送模塊發(fā)送的編碼，(RxD），再由另一塊單片機(jī)處理器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行解碼，判斷是否有火情發(fā)生，進(jìn)而決定是否進(jìn)行聲光報(bào)警。 溫度探測(cè)電路的設(shè)計(jì)工作原理：，由溫度探測(cè)傳感器DS18b20組成的溫度探測(cè)電路，其三號(hào)腳的電壓為VCC的電壓，一號(hào)腳接地。DS18B20溫度傳感器工作原理框圖如圖所示： DS18B20溫度傳感器工作原理框圖，其用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。隨著溫度的變化，高溫度系數(shù)晶振其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為脈沖輸入給計(jì)數(shù)器2。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值被預(yù)置在55℃上。低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)被計(jì)數(shù)器1進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值被減到0時(shí)，溫度寄存器的值就將加1，而計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，才停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)所測(cè)的溫度即是溫度寄存器中的數(shù)值。補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性由斜率累加器完成，其輸出被用來(lái)修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。，通過單片機(jī)對(duì)信息進(jìn)行處理和判斷。從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）,因此使用DS18B20可使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，可靠性也更高。 煙霧探測(cè)電路的設(shè)計(jì)工作原理：，在這個(gè)電路中，有兩個(gè)分壓電路，其中電阻R5和光敏電阻G組成一個(gè)，電阻R7和電位器R8組成另外一個(gè)。光敏電阻G由發(fā)光二級(jí)管LED提供光源。由電阻R6保護(hù)發(fā)光二極管LED，防止因?yàn)殡妷哼^大而使發(fā)光二級(jí)管LED燒壞。電路中調(diào)節(jié)電位器R8，使光敏電阻G在光電阻(此時(shí)由于電阻很小，所以光敏電阻兩端分到的電壓就很少)情況下，比較器LM358反向端(2腳)電壓高于同相端(3腳)電壓，使輸出端(1腳)輸出低電平；當(dāng)光敏電阻G在暗電阻(此時(shí)光敏電阻電壓相當(dāng)?shù)拇?，其兩端分到的電壓非常?情況下，比較器LM358中2腳電壓低于3腳電壓，1腳輸出高電壓，為有效信號(hào)。 氣體探測(cè)電路的設(shè)計(jì)工作原理：，在這個(gè)電路中，檢查電路是否接通電源是發(fā)光二極管LED的作用，電路兩端被加上了電壓后LED就會(huì)發(fā)光，可以正常工作，否則就表示電源電路沒有電壓輸出，電阻R9的作用是保護(hù)發(fā)光二極管，防止因電壓過大將其燒壞。調(diào)節(jié)電位器R10和R11，在氣體傳感器沒有響應(yīng)的狀態(tài)下，使比較器LM358的反向端(2腳)的電壓高于同相端（3腳）的電壓，輸出端（1腳）輸出低電平；在氣體傳感器MQ2有響應(yīng)的情況下，則是2腳電壓低于3腳電壓，1腳輸出高電平。 無(wú)線發(fā)送電路工作原理：，該圖為無(wú)線發(fā)送電路，主要是由單片機(jī)處理器和無(wú)線發(fā)送模塊F05P組成。單片機(jī)正常工作需要起振電路(XTAL)和復(fù)位電路(RST)；另外單片機(jī)的串口輸出端TXD和F05P的數(shù)據(jù)輸入端相連，以此用來(lái)傳送編碼數(shù)據(jù)。 無(wú)線接收電路工作原理：，接收電路主要運(yùn)用了無(wú)線接收模塊J04V和單片機(jī)。，單片機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判斷，決定是否進(jìn)行聲光報(bào)警。，再加上220uf電解電容進(jìn)行濾波。4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 控制程序的設(shè)計(jì)思路該控制程序主要用于探測(cè)火災(zāi)情況并向接收的系統(tǒng)報(bào)警，單片機(jī)通過判斷由三個(gè)傳感器組成的火災(zāi)探測(cè)電路傳過來(lái)的輸入信號(hào)高低與否，從而決定輸出端輸出怎樣的電平。而這個(gè)電平將決定燈光報(bào)警電路能否運(yùn)行（即LED燈工作與否）；另外，當(dāng)單片機(jī)處理器判斷到有火情發(fā)生時(shí)，還要給另一個(gè)輸出端口賦一個(gè)脈沖，這個(gè)脈沖將用于無(wú)線接收系統(tǒng)的報(bào)警電路。開始 單片機(jī)初始化傳感器檢測(cè)電路 否 輸出高電平 是 燈亮 輸出脈沖 控制部分程序void init_t0()。 main(){ wuxian=0。 led0=1。 led1=1。 //起始時(shí)燈滅 init_t0()。 //初始化T0 while(1) { temp=ReadTemperature(void)； //讀取18b20溫度 TempH=temp4。 //本系統(tǒng)只考慮整數(shù)，故去掉小數(shù)點(diǎn)后的溫度值 DelayMs(1000)。 //延時(shí)1s if(!mq2) //等待mq2檢測(cè)到煙霧（比較器輸出高電平） { if(TempH50 amp。amp。 guangmin==1) // 溫度大于50度，且光敏二極管檢測(cè)到信號(hào) { wuxian=1。 //發(fā)射無(wú)線脈沖信號(hào) led_flag=1。 //同時(shí)led標(biāo)志打開，使led開始閃爍（） while(mq2)。 //等待比較器輸出低電平 wuxian=0。 led_flag=0。 //led標(biāo)志關(guān)閉，使led停止閃爍 led0=1。 led1=1。 led2=1。 } } }}該編碼程序是當(dāng)單片機(jī)處理器判斷到有火情之后要編一串脈沖送給無(wú)線發(fā)送模塊的發(fā)送端，這串脈沖將包含一個(gè)有效脈沖。下圖為編碼程序的流程圖。開始 單片機(jī)初始化 否 是串口TXD編碼 所編的脈沖為： 編碼部分程序void init_t0() //初始化T0{ TMOD |= 0x01。 //16位計(jì)時(shí)模式 TH0=(655362000)/256。 //設(shè)定溢出率